湖北省宜昌一中2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题Word版含答案.docx

宜昌市一中2022年秋季学期高二班级期末考试
物 理 试 题
时间：90分钟 满分：110分
命题：贺飚 审题：何敬华
一、选择题（本题共10小题，单选题每小题4分，多选题每小题6分，共46分。1～7小题为单选题；8～10小题为多选题，全对得6分，选对但不选全得3分，选错或不选得0分）
1．在物理学进展过程中，很多物理学家做出了杰出贡献，下列说法中错误的是
A．奥斯特发觉了电流的磁效应
B．安培首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系
C．洛仑兹发觉了磁场对运动电荷的作用规律
D．法拉第对电磁感应现象进行了丰富的、开创性的争辩

2．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图所示，则
A．t1时刻线圈通过中性面
B．t2时刻线圈中磁通量最大
C．t3时刻线圈中磁通量变化率最大
D．t4时刻线圈中磁通量最大

3．在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方有一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将
A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸里偏转 D．向纸外偏转

4．如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一开关S，导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m =20g，导轨的电阻不计，电路中所接电阻为3R，整个装置处在与竖直平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，不计空气阻力，设导轨足够长，g取，开头时，开关断开，当ab棒由静止下落3.2m时，突然接通开关，下列说法中正确的是
A. a点的电势高于b点的电势 B. ab间的电压大小为0.4V
C. ab间的电压大小为1.2V D. ab间的电压大小为1.6V

5．如图所示，圆形区域内有垂直于纸面对里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过Δt时间从C点射出磁场，OC与OB成600角。现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A点射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为
A. B. C. D.

6．如图所示，两平行光滑金属导轨CD、PQ间距为L，与电动势为E、内阻为r的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。在空间施加匀强磁场可以使ab棒静止，则磁场的磁感强度的最小值及其方向分别为
A．，水平向右
B．，竖直向下
C．，垂直于回路平面对下
D．，垂直于回路平面对下

7．如图7所示，在水平地面上，有一竖直放置的正方形金属线框abcd，边长为L，紧挨着有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面对内，磁场边界宽也为L。线框先以c点为转轴，以恒定角速度顺时针转动，当b点落地后，再以b点为转轴，以相同的角速度顺时针转动，在线框通过磁场的过程中，线框中的电流随时间变化的关系图象是

8．如图所示，抱负变压器原线圈连接的交变电压有效值保持不变，L1、L2是完全相同的两个灯泡，电表均为抱负电表，开头时开关S是闭合的。当开关S断开后，下列说法正确的是

A．电压表的示数变大 B．电流表A1的示数减小
C．电流表A2的示数变大 D．灯泡L1的亮度变亮

9．如图所示，两根电阻不计的光滑平行金属导轨倾角为θ，导轨下端接有电阻R，匀强磁场垂直于斜面对上。质量为m，电阻不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，上上升度h，在这过程中
A．金属棒所受各力的合力所做的功等于零
B．金属棒所受各力的合力所做的功等于mgh和电阻R产生的焦耳热之和
C．恒力F与重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功与电阻R上产生的焦耳热之和
D．恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

10．如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图像，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图像，若将这两个电阻分别接到该电源上，下列说法正确的是
A．两电阻阻值R1＞R2
B．R2接在电源上时，电源的内阻消耗功率更大
C．R2接在电源上时，电源的效率更高
D．电源的内阻和R2的阻值相等

二、试验题（本题共2小题，每空2分，共18分）
11、在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的试验中，接受如图甲所示的电路可以便利地调整灯泡两端的电压值，已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2，且R1=10R2。

（1）请依据图甲所示的实物图在图乙的方框中画出相应的电路图；
（2）在试验中，为了使小电珠的电压在开头时有最小值，在闭合开关前，两个滑动变阻器的滑片P1和P2应分别放在各自的 端（选填“a”或“b”）和 端（选填“c”或“d”）；
（3）接受这个电路能够达到精细调整小电珠两端电压的目的，其中变阻器 （选填“R1”或“R2”）用于精细调整。

12．在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的试验中，供应的器材有：
A．干电池一节
B．电流表(量程0.6A)
C．电压表(量程3V)
D．开关S和若干导线
E．滑动变阻器R1(最大阻值20Ω，允许最大电流1A)
F．滑动变阻器R2(最大阻值200Ω，允许最大电流0.5A)
G．滑动变阻器R3(最大阻值2000Ω，允许最大电流0.1A)
（1）按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选 （填“R1”、“R2”或“R3”）．
（2）图乙电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整．要求变阻器的滑片滑至最左端时，其使用电阻值最大．
（3）闭合开关，调整滑动变阻器，读取电压表和电流表的的示数．用同样方法测量多组数据，将试验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，请作出U­I图线，由此求得待测电池的电动势E= V，内电阻r = Ω．（结果保留两位有效数字）
（4）0

0.4
0.65
0.8
1.0
0.5
1.0
1.5
2.0
U/V
I/A
丙
所得内阻的测量值与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）
乙

甲

三、计算题（本题共4小题，共46分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能得分）
13．（10分）在真空中，半径为r的圆形区域内存在垂直于纸面对外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在此区域外围空间都存在垂直于纸面对内的大小也为B的磁场，一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外，以速度进入外围磁场，已知带电粒子质量，带电量，不计重力，磁感应强度B=1T。粒子运动速度，圆形区域半径，推断粒子能否运动到A点,无论能否，均说明理由；若能，求第一次经过A点所需要的时间。

14．（10分）沟通发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为，线圈电阻为r，外电路电阻为R，当线圈处于中性面时开头计时，逆时针匀速转动180°过程中，求：
（1）通过R的电荷量q；
（2）写出R两端的电压瞬时值的表达式。

15．（12分）如图光滑斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1＝1m，bc边的边l2＝0.6m，线框的质量m＝1kg，电阻R＝0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M＝2kg，斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面对上的匀强磁场，磁感应强度Ｂ＝0.5T，假如线框从静止开头运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh线的距离s＝11.4m，（取g＝10m/s2），求：
⑴线框进入磁场时匀速运动的速度v；
⑵ab边由静止开头运动到gh线所用的时间t（此过程M不会落地）；
⑶t时间内产生的焦耳热。

16．（14分）如图所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m=0.2g、电荷量q=+8×10-5C的小球，小球的直径比管的内径略小．在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面对里、磁感应强度B1= 15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m的匀强电场和垂直纸面对外、磁感应强度B2=5T的匀强磁场．现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图所示．g取10m/s2，不计空气阻力．求：
（1）小球刚进入磁场B1时的加速度大小a；
（2）绝缘管的长度L；
（3）小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离△x。
P
h
O
FN/×10-3N
L
2.4

L

0
Q

宜昌市一中2022年秋季高二班级期末考试物理试卷参考答案
一、选择题(本题共10小题，单选题每小题4分，多选题每小题6分，共46分。1～7小题为单选题；8～10小题为多选题，全对得6分，选对但不选全得3分，选错或不选得0分)
1.B 2.A 3.B 4.C 5.B 6.D 7.B 8.BD 9.AD 10.ABD

二、试验题（本题共2小题，每空2分，共18分）
11、（1）如图所示 （2）b，c （3）R2 （每空2分）

12、（1）R1 (2分)
（2）如图所示（电压表不受开关把握0分） (2分)
（3）1.5 (2分) 1.9 (2分) (4)偏小 (2分)

三、计算题（本题共4小题，共46分）
13．（10分）解：带电粒子在磁场中，做匀速圆周运动，由洛伦兹力供应向心力．
由 （2分） 得： （2分） 画出轨迹如图所示．
由轨迹知，粒子能运动到A点。（2分）
带电粒子运动的周期为 （2分）。
在磁场中运动了一个周期，则运动时间为t=T=8π×10-5s （2分）

14．（10分）解：（1）通过电阻R的电荷量 （1分）
由闭合电路欧姆定律得， （1分）
由法拉第电磁感应定律得， （1分）
（1分）
联立以上四式得： （1分）
（2）线圈由中性面开头转动，感应电动势的瞬时值表达式为 （1分）
由闭合电路欧姆定律可知， （1分）
电阻R两端的电压 （1分）
解以上三式得： （2分）
15．（12分）解：⑴由于线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，所以重物受力平衡
线框abcd受力平衡： （1分）
ab边进入磁场切割磁感线，产生的电动势 （1分）
形成的感应电流 （1分）
联立得： 解得 （1分）
⑵线框abcd进磁场前时，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运动到gh线，仍做匀加速直线运动。
进磁场前，对M： 对m：
联立解得： （2分）
该阶段运动时间为： （1分）
进磁场过程中，匀速运动时间： （1分）
进磁场后，线框受力状况同进磁场前，所以该阶段的加速度仍为
解得：（1分）
因此ab边由静止开头运动到gh线所用的时间（1分）
⑶J （2分）
16．（14分）解：（1）以小球为争辩对象，竖直方向小球受重力mg和恒定的洛伦兹力F，故小球在管中竖直方向做匀加速直线运动，加速度设为a，则：
（4分）

（2）在小球运动到管口时，，设v1为小球竖直分速度
由，则 （2分）
由，得 （3分）
（3）小球离开管口进入复合场，其中qE＝2×10-3N，mg＝2×10-3N，故电场力与重力平衡，小球在复合场中做匀速圆周运动
合速度=m/s，与MN成45°角 （1分）
轨道半径为R，
小球离开管口开头计时，到再次经过MN所通过的水平距离 （1分）
对应时间 （1分）
小车运动距离为 （1分）
（1分）